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如图所示,光滑的金属框架abc固定在水平面内,顶角=53°,金属框架处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直水平面,t=0时,金属棒MN受向右的水平拉力F作用,从b点开始沿bc方向以速度v做匀速运动,在运动过程中MN始终垂直于bc,且与框架接触良好,框架bc边和金属棒MN单位长度的电阻均为r,框架ab边的电阻忽略不计(sin53°=0.8)。

(1)求t时刻回路中的电流I;
(2)写出拉力F与杆的位移x的关系式,并类比v-t图象求位移的方法,写出拉力F做的功W与杆的位移x的关系式;
(3)求时间t内回路中产生的焦耳热Q。
(1);(2);(3)

试题分析:(1)杆的位移为时,
此时接入电路的杆长
感应电动势
回路的总电阻
t时刻回路中的电流   6分
(2)t时刻杆受到的拉力F等于安培力 
拉力F做的功W与杆的位移x的关系为   6分
(3)时间t内,回路产生的焦耳热       4分
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

某同学用如图所示的装置测定重力加速度:
①电磁打点计时器的工作电源为______
②打出的纸带如图所示,与物体相连的是纸带的______(填“左”或“右”)
③纸带上1~9各点为计时点,则下落物体的加速度______m/s2
④若当地的重力加速度为9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,有一宽为L足够长的光滑水平平行导轨,导轨处于竖直向上匀强磁场中,垂直导轨静止放有两根相同的金属棒,每根棒质量均为M,t =0时刻开始,给金属棒1一水平向右的外力,使金属棒1在很短时间内达到速度v0,之后保持v0不变. 此时棒1成为了一个最简单的发电机,而棒2成为了一个简单电动机,已知t = t0时刻,金属棒2也达到一个稳定的速度,且此过程中导体棒2产生焦耳热为Q,则
A.棒2的稳定速度也为v0
B.作用于棒2的安培力做正功,做的功W ="Q"
C.外力做功为
D.作用于棒1的安培力做负功,产生电能E=

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定其上,另一质量也为m的物体乙以4m/s的速度与甲相向运动,如图所示,则 (  )
A.甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,由于弹簧弹力的作用,甲乙两物体组成的系统动量不守恒
B.当两物块相距最近时,甲物块的速度为零
C.甲物块的速率可达到5m/s
D.当甲物块的速率为1m/s时,乙物块的速率可能为2m/s,也可能为0

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为m="2" kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量M="4" kg的物块C静止在前方,如图所示。B与C碰撞后二者会粘在一起运动。求在以后的运动中:

(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度v1为多大?
(2)系统中弹性势能的最大值EP是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,宽为L=2m、足够长的金属导轨MN和M’N’放在倾角为θ=30°的斜面上,在N和N’之间连有一个阻值为R=1.2Ω的电阻,在导轨上AA’处放置一根与导轨垂直、质量为m=0.8kg、电阻为r=0.4Ω的金属滑杆,导轨的电阻不计。用轻绳通过定滑轮将电动小车与滑杆的中点相连,绳与滑杆的连线平行于斜面,开始时小车位于滑轮的正下方水平面上的P处(小车可视为质点),滑轮离小车的高度H=4.0m。在导轨的NN’和OO’所围的区域存s在一个磁感应强度B=1.0T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场,此区域内滑杆和导轨间的动摩擦因数为μ=,此区域外导轨是光滑的。电动小车沿PS以v=1.0m/s的速度匀速前进时,滑杆经d=1m的位移由AA’滑到OO’位置。(g取10m/s2)求:

(1)若滑杆滑到OO’位置时细绳中拉力为10.1N,滑杆通过OO’位置时的加速度;
(2)若滑杆运动到OO’位置时绳子突然断了,则从断绳到滑杆回到AA’位置过程中,电阻R上产生的热量Q为多少?(设导轨足够长,滑杆滑回到AA’时恰好做匀速直线运动。)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)交流发电机转子有n匝线圈,每匝线圈所围面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,匀速转动的角速度为ω,线圈内电阻为r,外电路电阻为R。.当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中,求:
(1)通过R的电荷量q为多少?
(2)R上产生的电热QR为多少?
(3)外力做的功W为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将弹性长绳(质量忽略不计)的一端系在双脚上,另一端固定在高处的跳台上,运动员无初速地从跳台上落下。若不计空气阻力,则(  )
A.弹性绳开始伸直时,运动员的速度最大
B.从弹性绳开始伸直到最低点的过程中,运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和不断增大
C.整个下落过程中,重力对运动员的冲量与弹性绳弹力对运动员的冲量相同
D.整个下落过程中,重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分) 图示为一匀强电场,已知场强E=2×102N/C。现让一个电量q=4×10-8C的电荷沿电场方向从M点移到N点,MN间的距离s=30cm。试求:

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(2)M、N两点间的电势差。

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